一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能热电联供装置，具体来说涉及太阳能热电联供装置中的新型真空管套筒式太阳能光伏集热组件。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏板是太阳能光伏发电的主要装置，它不但可以发电供给建筑用电，而且可以用作建筑的外饰面，与建筑本身形成一体，既实用又美观。但目前，太阳能光伏板光电转换效率低，单晶硅光伏板发电效率最高约17-19%，多晶硅光伏板发电效率约15%。相关研宄表明，光伏板发电效率与其工作温度有着非常重要的关系。光伏板温度越高，其发电效率越低，且温度每上升10°C，效率约降低0.5%。因此，为了提高太阳能光伏板发电效率，可以通过对其进行冷却，降低其工作温度来实现。
[0003]近些年来，一些学者通过利用空气或水对太阳能光伏板进行冷却，研宄发现，水的冷却效果比空气好，相应地电效率也高。部分学者研宄了平板式太阳能光伏集热器，即在平板式光伏板背面铺设金属管道，通过管内水流对光伏板进行冷却，提高发电效率，同时把水加热后用于家用生活热水。但平板式光伏集热器正面热损失高，导致热效率下降，而且平板式光伏板发电性能受太阳光入射角影响较大。有少数学者提出了真空管式太阳能光伏集热器，即在窄条型光伏板背面铺设金属管道，并放置在真空管中，可以有效减少热损失，但窄条型光伏板发电性能同样受到太阳光入射角的影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的正是为了克服上述已有技术的不足而提出的一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置，同时解决了平板式集热器正面热损失高以及发电性能受太阳光入射角影响较大的问题。
[0005]本发明提供了一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置，由真空管套筒式光伏集热组件、联箱和反射背板组成；多个真空管套筒式光伏集热组件并联后两端分别与两个联箱连接；反射背板置于联箱下方；其中，每个真空管套筒式光伏集热组件由I个双玻真空管、I个圆筒型光伏板和I个金属套管组成；在双玻真空管内，圆筒型光伏板包卷在金属套管上，圆筒型光伏板与金属套管接触面用导热胶粘贴；金属套管为内管和外管组成的双层管，内管与外管之间封闭并充填导热油，内管为水流通道；金属套管的两端自双玻真空管穿出并分别伸入联箱中。
[0006]其中，圆筒型光伏板为薄膜光伏电池。
[0007]其中，联箱与金属套管组成导热/冷却系统，其中一个联箱上具有冷却水入口，另一个联箱上具有冷却水出口。
[0008]本发明是把原有真空管式太阳能集热器和太阳能光伏发电技术合二为一，通过巧妙地设计套筒式光伏集热组件外加反射背板，实现热电联供且相互促进的同时，有效地减小了太阳能热电联供装置的热损失；圆筒式结构设计可以增加光伏板面积，减小太阳光入射角对发电性能的影响，提高发电功率和发电量；另外，套筒式结构设计比传统的板管式结构传热效果好，提高传热性能；联箱不仅作为水流通道，还能作为蓄水装置对套管两端直接进行冷却。
【附图说明】
[0009]图1是真空管套筒式太阳能热电联供装置平面图；
[0010]图2是图1中沿A-A线剖视图下的工作原理图；
[0011]图3是图1中沿B-B线的剖视图。
【具体实施方式】
[0012]以下参照附图1-3对本发明的技术方案进行详细描述。
[0013]本发明具体技术方案是:一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置，由真空管套筒式光伏集热组件、联箱2和反射背板I组成；多个真空管套筒式光伏集热组件并联后两端分别与两个联箱连接；反射背板I置于联箱2下方；其中，每个真空管套筒式光伏集热组件由I个双玻真空管3、I个圆筒型光伏板4和I个金属套管5组成；在双玻真空管3内，圆筒型光伏板4包卷在金属套管5上，圆筒型光伏板4与金属套管5接触面用导热胶粘贴；金属套管5为内管和外管组成的双层管，内管与外管之间封闭并充填导热油，内管为水流通道；金属套管5的两端自双玻真空管3穿出并伸入联箱2中。
[0014]如图3所示，圆筒型光伏板4可由薄膜光伏电池弯曲或卷绕构成。
[0015]如图1所示，联箱2与金属套管5组成导热/冷却系统，其中一个联箱2上具有冷却水入口，另一个联箱2上具有冷却水出口。
[0016]具体地，本发明中双玻真空管3在制作时，包覆金属套管5上的圆筒型光伏板4，金属套管5两端则从真空结构中穿出。该穿出真空结构的两端分别伸入套筒式光伏集热组件两侧的两个独立的联箱2中。该金属套管5处于联箱2中的端部结构是，外管封闭，内管作为水流通道与联箱2联通。其中，外管与内管之间的封闭结构中，作为导热油的充填空间。
[0017]本发明用圆筒型光伏板4(薄膜光伏电池)包卷着金属套管5，保证光伏板与金属套管之间良好的接触，将其放置于的双玻真空管3中，形成一个套筒式光伏集热组件，金属套管两端与联箱2连接，然后在真空管/联箱下方设置反射背板I。本发明可以根据实际需要调整真空管套筒式光伏集热组件的数量及联箱长度(或数量)。
[0018]与现有技术相比，本发明具有如下优点:真空管式设计可以起到很好的保温效果，有效减少该装置的热损失，提高热效率；圆筒型光伏板同时接受直射和反射太阳光发电，提高发电功率和发电量，圆筒式结构设计可以增加光伏板面积，还可以减小太阳光入射角对发电性能的影响；套筒式光伏集热组件结构设计可以保证圆筒型光伏板与金属套管有良好的接触和导热性能，比传统的板管式结构传热效果好，并且传热性能越好，热效率越高，电效率亦越高，二者是相互促进的；联箱的设计不仅作为连接金属套管的水流通道，还能作为蓄水装置对金属套管两端直接进行冷却，加快了组件冷却速度；可以根据电负荷、热负荷需求调整真空管套筒式光伏集热组件数量，组装灵活，更换方便。
[0019]根据图2所示剖视结构的工作原理，本发明同时解决了平板式集热器正面热损失高以及受太阳光入射角影响较大等问题。
[0020]本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，比都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置，由真空管套筒式光伏集热组件、联箱和反射背板组成，其特征在于: 多个真空管套筒式光伏集热组件并联后两端分别与两个联箱连接； 反射背板置于联箱下方； 其中， 每个真空管套筒式光伏集热组件由I个双玻真空管、I个圆筒型光伏板和I个金属套管组成； 在双玻真空管内，圆筒型光伏板包卷在金属套管上，圆筒型光伏板与金属套管接触面用导热胶粘贴； 金属套管为内管和外管组成的双层管，内管与外管之间封闭并充填导热油，内管为水流通道； 金属套管的两端自双玻真空管穿出并分别伸入联箱中。2.如权利要求1所述的一种新型真空管夹套筒太阳能热电联供装置，其特征在于:圆筒型光伏板为薄膜光伏电池。3.如权利要求1所述的一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置，其特征在于:联箱与金属套管组成导热/冷却系统，其中一个联箱上具有冷却水入口，另一个联箱上具有冷却水出口。
【专利摘要】本发明涉及一种新型真空管套筒式太阳能热电联供装置，主要包括真空管套筒式光伏集热组件及反射背板。真空管可以起到很好的保温效果，减小热损失，提高热效率；套筒式光伏集热组件结构设计可以增加光伏板面积，减小太阳光入射角对发电性能的影响，圆筒型光伏板同时接受直射、反射太阳光发电，提高发电功率和发电量；金属套管两管之间的导热油从光伏板吸热，然后加热管内水流，套筒式结构设计可以增加换热面积，增强换热效果。
【IPC分类】H02S40/44, H02S40/42
【公开号】CN104917456
【申请号】CN201510383395
【发明人】陈红兵, 魏平, 秦建军, 刘永峰, 熊亚选, 郝斌, 何伟, 李德英
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年7月2日